现场总线型交通倒计时器的设计

模块E中的电阻和二极管IN4148与模块B的VT端联接，其作用是消除倒计时器笔段的‘暗亮’现象。倒计时器在工作时，不亮的笔段发出微弱亮度的现象称为‘暗亮’。分析其原因，由于增加了倒计时器笔段的检测电路，需要一定的检测电流，相当于增加了段控电子开关的分布电容，其充放电效果，对LED发光二极管足以产生‘暗亮’的效果。模块B为模块E的检测端提供约1.2V的电压VT，通过保护电阻和二极管加至检测端，在笔段灭时，起提供检测电流和箝位的作用，有效消除了‘暗亮’现象。

笔段检测电路由模块A和模块D组成。模块A为比较电路。笔段亮、灭时分别输出0V和5V电压信号，信号输出至89C51I/O端口，对笔段的工作情况进行检测。模块D为15个模块A提供比较电压。运放用+15V供电，模块A中的电阻和稳压二极管起保护作用，稳压管在图中1kΩ的电阻开路时起作用，可选用通用的5.1V稳压管，也可选用质量较好的稳压器件，如ZRB5.0等。图中的运放选用轨对轨四运放TLC2274，15段检测加一路参考，正好用4个TLC2274。

倒计时器笔段的亮度调节采用定周期调节导通时间百分比的方法。周期为10ms，调节频率为100Hz，视觉上不会闪烁。共分10个亮度等级，段导通时间百分比分别为：10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％和100％。

图4中89C51为控制板上的主MCU，它通过串口、Neuron芯片3150与交通信号机交换信息(接收倒计时的工作命令，如倒计时数、亮度等级、显示颜色等，上传倒计时的工作状态等)。3150的IO8和IO10为多功能I/O口，通过编程令其工作于异步串行通信方式，波特率4800。主MCU-89C51还承担系统环境的温度测量、系统工作信息的存储和看门狗定时器的控制等工作，这里不再赘述。

本文从总线型交通倒计时器的基础功能出发，设计并实现了基于Lonworks总线技术的交通倒计时器。与传统的交通倒计时器相比，除具有作为总线节点独立工作能力外，还增加了显示笔段损坏的检测和按实用要求调节亮度的功能，使交通倒计时器工作更加可靠、人性化、环保、节能。另外，总线型产品在施工费用、维护费用方面也优于传统的交通信号控制系统。总线型交通倒计时器自开发成功至今一年多的时间内，连续试运行，工作良好，性能令人满意。